[實用新型]一種鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭

有效

• 申請號: 201820084149.6
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN208024278U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 彭燁;關舒偉;樊慧萍;陳曦;王明瑞;汪為濤;田京燕;徐玉超;張棟;張坤;孫駿
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本實用新型涉及一種鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭，包括鉆頭本體1和分布在鉆頭本體1上的刀翼2、流道3、噴嘴4、接頭5和中心孔6，刀翼2上間隔分布有切削復合塊7，所述切削復合塊7是金剛石層8和孕鑲金剛石層10組成的孕鑲金剛石復合塊。所述金剛石層8是以金剛石微粉與鈷、硅粘接劑組成；所述孕鑲金剛石層10以碳化鎢為骨架，以金剛石單晶為切削元件，通過粘接劑經熱壓燒結或冷壓燒結而成。實踐證明將孕鑲金剛石復合塊用于金剛石鉆頭將大幅度提高金剛石鉆頭的機械鉆速和進尺，達到降低工人勞動強度，進而降低鉆井成本和加快油氣田和礦場勘探開發速度。

技術領域

本實用新型屬于鉆探工具和超硬材料領域用于石油、地質鉆井配套使用的金剛石鉆頭，特別涉及一種孕鑲金剛石復合塊的鉆頭。

背景技術

PDC鉆頭適用在軟到中硬地層中能取得好的使用效果。孕鑲金剛石鉆頭適用鉆進較高硬度和研磨性的地層，與PDC鉆頭和牙輪鉆頭相比，取得了較好的機械鉆速和進尺。在一些中到硬地層中，尤其是非均質地層中， PDC鉆頭有機械鉆速優勢，但壽命不足；孕鑲金剛石鉆頭有進尺優勢，但機械鉆速偏低。

實用新型內容

本實用新型為解決PDC鉆頭的機械鉆速快但壽命不足，孕鑲金剛石鉆頭孕鑲體的進尺多但機械鉆速偏低的問題，提供一種具有較高機械鉆速和較高壽命的鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭。

為實現上述目的，本實用新型提出如下技術方案：

一種鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭，包括鉆頭本體和分布在鉆頭本體上的刀翼、流道、噴嘴、接頭和中心孔，刀翼上間隔分布有切削復合塊，其中：所述切削復合塊是由金剛石層和孕鑲金剛石層組成的孕鑲金剛石復合塊。

上述方案進一步包括：

所述金剛石層是以金剛石微粉與鈷、硅粘接劑在高溫高壓下燒結而成；所述孕鑲金剛石層以碳化鎢為骨架，以金剛石單晶為切削元件，通過粘接劑經熱壓燒結或冷壓燒結而成。

所述孕鑲金剛石復合塊的形狀包括圓柱形、棱柱形、圓片形、楔形、棱臺形或組合體形狀。

所述金剛石層和孕鑲金剛石層之間的界面形狀包括波浪形、鋸齒形、爪形、環爪形或以上形狀的組合。

所述金剛石層和孕鑲金剛石層都帶有倒角。

本實用新型的有益效果：本實用新型的鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭所采用的切削復合塊帶有金剛石層和孕鑲金剛石層，金剛石層具有硬度極高，耐磨性極強，對地層有很強的切削能力，能獲得高的機械鉆速；硬質合金層和孕鑲金剛石層能為金剛石層提供良好的支撐，都有較好的抗沖擊韌性，有利于提高金剛石層的抗沖擊韌性；孕鑲金剛石層有良好的切削、犁削、劃削和磨削等破巖能力，且有極好的耐磨性和耐溫性，有利于提高鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭的壽命和進尺。

實踐證明將鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭用于金剛石鉆頭將大幅度提高金剛石鉆頭的機械鉆速和進尺，達到降低工人勞動強度，進而降低鉆井成本和加快油氣田和礦場勘探開發速度。

附圖說明

圖1 為本實用新型的鑲嵌孕鑲金剛石復合塊的鉆頭示意圖；

圖2為本實用新型的孕鑲金剛石復合塊樣式一截面示意圖；

圖3為本實用新型的孕鑲金剛石復合塊樣式一俯視圖；

圖中：1.鉆頭本體，2.刀翼，3.流道，4.噴嘴，5.接頭，6.中心孔，7.切削復合塊，8.金剛石層， 10.孕鑲金剛石層，11. 上卸扣槽， 12. 絲扣。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的詳細說明。